উপকরণের একটি ভূমিকা: প্রকৃতি এবং বৈশিষ্ট্য (পর্ব 1: উপকরণের কাঠামো)

প্রফেসর আশিস গর্গ

বস্তুবিজ্ঞান ও প্রকৌশল বিভাগ

ইন্ডিয়ান ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি, কানপুর

লেকচার - ০১

উপকরণ বিবর্তন

আমরা উপকরণের প্রকৃতি এবং বৈশিষ্ট্যের উপর এই নতুন কোর্স শুরু করব, এবং আমরা এই নির্দিষ্ট কোর্সের প্রথম মডিউল শুরু করব, যা উপকরণগুলির একটি কাঠামোর উপর ভিত্তি করে। সুতরাং, আমি আশিস গর্গ, এবং আমি আইআইটি কানপুরের বস্তুবিজ্ঞান ও প্রকৌশল বিভাগের অধ্যাপক এবং যদি কারও আমার সাথে যোগাযোগ করার প্রয়োজন হয় তবে আমার যোগাযোগের বিশদ অনুসরণ করছি। সুতরাং, কোর্সের রূপরেখা যেমন উল্লেখ করা হয়েছে এবং এই কোর্সটি প্রায় সমস্ত পটভূমির ইউজি এবং পিজি শিক্ষার্থীদের জন্য উপযোগী, এমনকি যারা ধাতুবিদ্যা প্রকৌশলে উপকরণ অধ্যয়ন করছেন।

(স্লাইড সময় দেখুন: 00:52)

কোর্সের জন্য প্রস্তাবিত পঠন উপাদান তিনটি বই তালিকাভুক্ত করেছে, অধ্যাপক ভি রাঘবনের প্রথম বই, যা উপাদান বিজ্ঞান প্রকৌশল, দ্বিতীয় ভাল বই ক্যালিস্টার দ্বারা, যা উপাদান বিজ্ঞান প্রকৌশল। এটি একটি প্রারম্ভিক বই, এবং তৃতীয় বইটি জন উলফের, অর্থাৎ উইলির উপকরণের কাঠামো এবং বৈশিষ্ট্য, প্রথম খণ্ডটি উপকরণের কাঠামোর সাথে সম্পর্কিত। সুতরাং, কেউ যদি বিশদে যেতে চায় তবে এটি একটি দুর্দান্ত বই। সুতরাং, আসুন আমরা সবাই জানি যে উপকরণগুলি অপরিহার্য, এমনকি আমাদের সভ্যতাগুলি ব্রোঞ্জ যুগ, প্রস্তর যুগ, লৌহ যুগের মতো উপকরণগুলির নামে নামকরণ করা হয়েছে, এবং বর্তমানে আমরা সিলিকন যুগ বা ইলেকট্রনিক্স যুগে আছি।

(স্লাইড সময় দেখুন: 01:57)

সুতরাং, আমরা জানি যে উপকরণগুলি খুব গুরুত্বপূর্ণ যদি আপনি আমাদের পূর্বপুরুষদের কাছে ফিরে যান, তারা আগে পাথর ব্যবহার করছিল। তারপর তারা উপকরণ উদ্ভাবন শুরু করে, এবং অদ্ভুতভাবে মূল্যবান ধাতু অনেক উপকরণ সামনে আসে এবং ব্রোঞ্জ এবং পিতলের মতো তামা ভিত্তিক খাদ বিকাশ দ্বারা অনুসরণ করা হয়। সিন্ধু সভ্যতা ব্রোঞ্জ এবং পিতল ব্যবহার করত। তারপর লোহার আবির্ভাব মানুষের জন্য যথেষ্ট সুবিধার জন্ম দেয় কারণ লোহা একটি শক্তিশালী উপাদান ছিল। এটি কেবল যুদ্ধেই নয়, অন্যান্য অনেক ব্যবহারিক জিনিসেও ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি পাথর এবং অন্যান্য বস্তুর তুলনায় শিকারকে সহজ করে তুলেছিল। গত 200 বছর ধরে, সিলিকন ভিত্তিক প্রযুক্তিগত আবিষ্কারের আবির্ভাব ইলেকট্রনিক্স বা বিদ্যুতের বিকাশের দিকে পরিচালিত করে, এবং যার কারণে আমরা সিলিকন-ভিত্তিক সমস্ত প্রযুক্তিগত ডিভাইস ব্যবহার করছি।

সুতরাং, উপকরণগুলি আমাদের জন্য খুব গুরুত্বপূর্ণ, এবং সেই কারণেই উপকরণগুলির বিজ্ঞান এবং প্রকৌশল অধ্যয়ন করা গুরুত্বপূর্ণ। সুতরাং, এই কোর্সটি একটি প্রারম্ভিক কোর্স, এবং আমরা উপকরণগুলির মৌলিক বিষয়গুলি সম্পর্কে কথা বলব, যা আপনাকে এই শৃঙ্খলায় আরও এগিয়ে যেতে সহায়তা করবে।

(স্লাইড সময় দেখুন: 03:54)

খ্রিস্টপূর্ব ১০,০০০ সালে লোকটি পাথর, খড় ের বিরতি, কাঠের চামড়ার মতো জিনিস ব্যবহার করছিল। আশ্চর্যজনকভাবে, সোনা বেশ তাড়াতাড়ি এসেছিল। এবং তারপরে, 5000 খ্রিস্টপূর্বাব্দ বা তার বেশি পরে, একজন ব্যক্তি মৃৎশিল্পের বিকাশ শুরু করেন, যা সিরামিক, চশমা এবং কম্পোজিটের উপর ভিত্তি করে কাগজে ব্যবহৃত হয়েছিল। উদাহরণস্বরূপ, পলিমার এবং ইলাস্টমার ব্যবহার করা হয়েছিল। এবং তারপর তামা, ব্রোঞ্জ এবং লোহা, তারা অন্যান্য বিভিন্ন সভ্যতায় সিন্ধু সভ্যতা আগে এসেছিল। তারপর লৌহ যুগ, যা লোহার আবির্ভাবের কারণে ধাতুর ব্যবহার প্রসারিত করে এবং তারপরে একই সাথে এবং সিমেন্ট কারখানার আকারে সিরামিক এবং চশমার মতো জিনিসগুলি ব্যবহার করতে থাকে, কারণ তাদের বাড়ি এবং প্রাসাদ এবং প্রাসাদ ইত্যাদি তৈরি করা দরকার ছিল।

উপরন্তু, যখন আমরা 1900 এর দশকে নিচে যেতে থাকি, লোহা লোহা ঢালাই করার পথ দেয়, তারপর ইস্পাত। ইস্পাত শুধুমাত্র লোহার তুলনায় একটি ভাল উপাদান, এবং তারপর খাদ ইস্পাত উন্নয়ন, যা আসলে, ইস্পাত উন্নত. সুতরাং, এটি ইস্পাতের যুগ যা কেউ দেখতে পায়। এখন ইস্পাত খুব ভাল ছিল, কিন্তু লোকটি অন্যান্য উপকরণ আবিষ্কার করেছিল যা আরও হালকা এবং শক্তিশালী। সুতরাং, সেখানেই অ্যালুমিনিয়াম খাদ, টাইটানিয়াম খাদ, জারকোনিয়াম খাদ, এই সমস্ত উপকরণ ছবিতে এসেছিল।

1960 বা তার বেশি সময় ধরে, এই বক্ররেখাউপরের দিকে যেতে শুরু করে, যার অর্থ ধাতুগুলি ধীরে ধীরে তাদের ডোমেনে সঙ্কুচিত হচ্ছে, এবং অন্যান্য উপকরণগুলি প্রসারিত হতে শুরু করে। উপরন্তু, পুরুষরা ও প্রচুর সিন্থেটিক পলিমার বিকাশ শুরু করে, এবং এই সিন্থেটিক পলিমারগুলি অ্যাপ্লিকেশনগুলির একটি অ্যারে জন্ম দেয়, যা পলিমার-ভিত্তিক কারণ পলিমার একটি হালকা উপাদান। এবং তারপর পাথর মিশ্রিত করে এবং সিরামিক এবং পলিমার বা ধাতু এবং পলিমার এবং ধাতু এবং সিরামিক মিশ্রিত করে, লোকেরা এই কম্পোজিটগুলি তৈরি করে যার বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য ছিল, যা ধাতু এবং সিরামিক উভয়ের বৈশিষ্ট্যের সাথে আপোস করে। সুতরাং, এটি তাদের উভয়ের মিশ্রণ। সুতরাং, আপনি দেখতে পারেন যে উপকরণের ক্ষেত্রটি সময়ের একটি ফাংশন হিসাবে নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হয়েছে, এবং আজ, উদাহরণস্বরূপ, 1950 এর দশকের কাছাকাছি কোথাও, আসুন আমরা বলি ভ্যাকুয়াম প্রযুক্তিতে আবির্ভাব, প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি, সিলিকন উত্পাদনের পথ দেয়।

আজ আমরা সিলিকনযুগে দাঁড়িয়ে আছি, এবং সম্ভবত আজ আণবিক প্রকৌশলের যুগ কারণ আমরা উপকরণ গুলি দেখছি এবং আণবিক স্কেলে উপকরণ ব্যবহার করছি, খুব পাতলা চলচ্চিত্র, গ্রাফিনের মতো 2ডি কাঠামো। আমরা বলতে পারি যে আমরা উপকরণের সম্পূর্ণ ভিন্ন যুগের যুগে দাঁড়িয়ে আছি, যা আমাদের আগে যা ছিল তার চেয়ে খুব আলাদা।

সুতরাং, আমরা যদি এই উপকরণগুলি শ্রেণীবদ্ধ করি, যা বেশিরভাগ ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহৃত হয়, তবে কয়েকটি বিভাগ রয়েছে যাতে আমরা শ্রেণীবদ্ধ করতে পারি। সুতরাং, প্রথমটি অবশ্যই আমাদের মনে আসে ধাতু এবং খাদ।

(স্লাইড সময় দেখুন: 07:36)

ধাতু এবং খাদ, উদাহরণস্বরূপ, তামা ধাতু এবং পিতল, যা তামা এবং দস্তা একটি খাদ হয়। আপনি লোহা এবং কার্বন খাদ থাকতে পারেন, যা ইস্পাত এবং ঢালাই ইস্ত্রি ছাড়া আর কিছুই নয়। সুতরাং, তামা, নিকেল, লোহা, জারকোনিয়াম, টাইটানিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম ইত্যাদি, সব ধাতু, এবং আপনি তাদের বিভিন্ন উপাদানের সাথে মিশ্রিত করে খাদ তৈরি করতে পারেন, এবং তাদের চমৎকার বৈশিষ্ট্য রয়েছে। ধাতু সাধারণত খুব ডাক্টাইল হয়, এবং তারা যুক্তিসঙ্গতভাবে শক্তিশালী, এবং তারা কম তাপমাত্রা থেকে উচ্চ তাপমাত্রা পর্যন্ত অ্যাপ্লিকেশনব্যবহার করা যেতে পারে। এছাড়াও, ধাতুগুলি বৈদ্যুতিক এবং তাপীয়ভাবে পরিচালিত হয়; এই কারণেই আমাদের বিশ্বে ধাতুব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উপকরণ সিরামিক এবং চশমা দ্বিতীয় বিভাগ, উদাহরণস্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড, সিলিকন অক্সাইড, সিলিকন কার্বাইড, ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড, টাইটানিয়াম অক্সাইড, এবং এই সমস্ত অক্সাইড, নাইট্রাইড, কার্বাইড, মূলত সিরামিক হতে হয়। সিরামিক ধাতু থেকে আলাদা কারণ তারা অনেক বেশি ভঙ্গুর কিন্তু খুব শক্তিশালী; তাদের উচ্চ শক্তি বা উচ্চ মডুলাস রয়েছে। সুতরাং, আপনি যদি তাদের ইমপ্যাক্ট লোডিং এর অধীন করেন, উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি কাচের কাপে চা পান করেন তবে আপনি জানেন যে যদি এটি ভেঙে যায় তবে এটি ছিন্নভিন্ন হয়ে যায় যেখানে ধাতু তা করে না। সুতরাং, যার অর্থ এটি ভঙ্গুর। যাইহোক, কিছু অ্যাপ্লিকেশন আছে যেখানে সিরামিক গুরুত্বপূর্ণ কারণ সিরামিক উচ্চ তাপমাত্রা উপকরণ, এবং তারা একটি কম গুণাঙ্ক তাপ সম্প্রসারণ আছে, তাই, সিরামিক প্রতিদান, ইট, এবং ভাটাজন্য ব্যবহৃত হয়। সিরামিক গুলি কাটার সরঞ্জামগুলির জন্য খুব গুরুত্বপূর্ণ, এবং তাদের উচ্চ কঠোরতাও রয়েছে যাতে তারা সেখানে খুব গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে।

অন্যদিকে, ধাতুগুলি সাধারণত সেতু, বাড়ি, রড, অটোমোবাইলের মতো কাঠামোগত উপকরণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যা শক্তিশালী, ডাক্টাইল এবং শক্ত হতে হবে।

তৃতীয় বিভাগ টি হল পলিমার, যা হালকা উপাদান। তাদের ইলাস্টিক মডুলাস কম। যাইহোক, তারা খুব নমনীয়, এবং আপনি অত্যন্ত পাতলা কাঠামো তৈরি করতে পারেন, তাদের থেকে খুব হালকা কাঠামো, তারা বেশিরভাগ কার্বন, নাইট্রোজেন, অক্সিজেন ইত্যাদি হালকা উপাদান ধারণ করে। সুতরাং, উদাহরণগুলি পলিইথিলিন হতে পারে, যা আমরা প্রতিদিন ব্যবহার করি এমন একটি প্লাস্টিকের ব্যাগের মতো ব্যবহৃত হয়। পিভিসি হল পলিভিনাইল ক্লোরাইড, যা ডাক্টিং, পাইপিং এবং সমস্ত কিছুর জন্য ব্যবহৃত হয় যা এটি একটি শক্তিশালী উপাদান, তবে এটি হালকা, এবং এটি ক্ষয় হয় না। সুতরাং, পলিমারগুলির আরও একটি সুবিধা রয়েছে যা তারা ক্ষয় করে না। সুতরাং, ধাতু, উদাহরণস্বরূপ, যদি আপনি একটি ধাতব পাইপ তৈরি করেন এবং আপনার অসভ্য ফ্লাশ তাদের মধ্য দিয়ে যায়, তারা ক্ষয় করে, কিন্তু পলিমারগুলি ক্ষয় হয় না।

সুতরাং, পলিমারগুলি হালকা, তৈরি করা সহজ, ক্ষয় করবেন না, এবং সেগুলিকম খরচ হয়। অনেক সিলিকন বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনব্যবহার করা হয়; ইলাস্টমারের এই পলিমারগুলি ধাতু এবং সিরামিক থেকে খুব আলাদা উপকরণগুলির আরেকটি শ্রেণী, এই অর্থে যে তারা এত শক্তিশালী নয়। যাইহোক, তাদের একটি আলো আছে, তাদের উচ্চ নমনীয়তা আছে, এবং তারা খুব কঠিন। সুতরাং, আপনি ধাতু এবং সিরামিকউচ্চ তাপমাত্রা প্রক্রিয়াকরণে না গিয়ে তাদের থেকে জিনিসগুলি বরং সহজেই তৈরি করতে পারেন।

সুতরাং, পলিমার গুলি আমাদের জীবনকে সহজ করে তুলেছে; উদাহরণস্বরূপ, প্লাস্টিকের ব্যাগ আমাদের জীবনকে আরও আরামদায়ক করে তুলেছে। তারপর উপকরণ চতুর্থ শ্রেণী কম্পোজিট, হাইব্রিড উপকরণ বলা হয়, যা উপরের একটি মিশ্রণ হয়। সুতরাং, আপনি ধাতু মিশ্রিত করতে পারেন, এবং সিরামিক একটি ধাতব ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট তৈরি করে। সুতরাং, আপনি ধাতু এবং সিরামিক উভয়ের বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করেন। একইভাবে, আপনি পলিমার এবং সিরামিক মিশ্রিত করার সময় একটি পলিমার ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট তৈরি করতে পারেন। সুতরাং, আপনি পলিমারের পাশাপাশি সিরামিকের সুবিধা ব্যবহার করেন। উপরন্তু, আপনি ধাতুতে পলিমার মিশ্রিত করতে পারেন।

সুতরাং, এই বিভিন্ন উপকরণের দুই বা তিনটি শ্রেণীর সংমিশ্রণ কম্পোজিট দেবে, এবং তাদের সুবিধা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, টেনিস র ্যাকেট যা আজ আমাদের কাছে রয়েছে তা একটি যৌগিক, এবং অনেক অংশ এবং মোটরগাড়ি অ্যাপ্লিকেশন বা বিমান অ্যাপ্লিকেশন, যেখানেই আপনার উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি বা উচ্চ নির্দিষ্ট মডুলাসপ্রয়োজন, আপনি প্রাধান্যের সাথে কম্পোজিট ব্যবহার করার প্রবণতা রাখেন। যেহেতু কম্পোজিট ইউনিট ওজন প্রতি উচ্চ শক্তি আছে, একইভাবে, তারা ইউনিট ওজন প্রতি উচ্চ মডুলাস আছে, এবং যে নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনে দরকারী. সুতরাং, এগুলি এমন কিছু অ্যাপ্লিকেশন যা আপনি দেখতে পারেন, জিনিসগুলি ধরে রাখার জন্য প্লায়ার টি হ'ল আপনি দেখতে পারেন এর মাথাটি ধাতু দিয়ে তৈরি কারণ এটি শক্তিশালী হতে হবে, এটি ভঙ্গুর হওয়া উচিত নয়, তবে এটি আপনাকে একটি ভাল গ্রিপ সরবরাহ করা উচিত, এটি ফলন করা উচিত নয়।

(স্লাইড সময় দেখুন: ১২:১২)

সুতরাং, এটি ইস্পাত দিয়ে তৈরি, কিন্তু ধাতুর অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন আপনি সেতু তৈরি করার জন্য ব্যবহার করেন, তারা একটি নির্মাণ উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়, গাড়ি অনেক অংশ আছে এবং গাড়ি ইস্পাত, অ্যালুমিনিয়াম, তামার মত ধাতু দিয়ে তৈরি করা হয়।

সিরামিক আপনি এখানে সিরামিক টুকরা দেখতে পারেন সাদা টুকরা, যা মূলত অন্তরক, সিরামিক ইনসুলেটর হয়. সুতরাং, এটি আমাদের স্পার্ক প্লাগ বলতে দেওয়ার অংশগুলিকে অন্তরক করে, এবং সিরামিকগুলি তাপ এবং বৈদ্যুতিক অন্তরকও। সুতরাং, তারা সাধারণ বৈদ্যুতিক থেকে নিরোধক ও সরবরাহ করে। সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, বৈদ্যুতিক খুঁটিতে, আপনি সাদা সিরামিক টুকরা দেখতে পাচ্ছেন; এগুলি সিরামিক ইনসুলেটর ছাড়া আর কিছুই নয়।

পলিমার মগ, প্লাস্টিকের ব্যাগ, পাইপ ইত্যাদি তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। প্রচুর মেডিকেল ডিভাইস পলিমার দিয়ে তৈরি। উদাহরণস্বরূপ, এলাস্টমারদের বিভিন্ন কারণে বিভিন্ন ক্লাবে রাখা হয়, আমরা পরে ব্যাখ্যা করব। চশমাগুলি সাধারণত স্বচ্ছ। এবং আপনার মধ্যে কিছু দেখতে পারেন হাইব্রিড, উদাহরণস্বরূপ, টেনিস র ্যাকেট, এয়ারলাইন, বিমান উপাদান, মোটরগাড়ি উপাদান তারা সব এই উপকরণ মিশ্রিত করে তৈরি করা হয় তাদের হালকা এখনও শক্তিশালী করতে.

(স্লাইড সময় দেখুন: ১৪:০১)

এগুলি কিছু অ্যাপ্লিকেশন, যেমনআমি আপনাকে আগে ব্যাখ্যা করেছি। সংক্ষেপে, সিরামিকউচ্চ শক্ততা, উচ্চ স্থিতিস্থাপক মডুলাস, কঠিন, উচ্চ ঘর্ষণ প্রতিরোধ, ভাল উচ্চ তাপমাত্রা শক্তি আছে, যার অর্থ তারা উচ্চ তাপমাত্রা পর্যন্ত তাদের শক্তি ধরে রাখে, 1000 এর উপরে ⁰গ. তাদের যুক্তিসঙ্গতভাবে ভাল জারা প্রতিরোধ রয়েছে, কিন্তু তারা ভঙ্গুর; এটি সিরামিকের একটি বড় সমস্যা কারণ তারা কোনও শক শোষণ করতে পারে না। সুতরাং, চশমা, অন্যদিকে, কঠিন, ক্ষয়-প্রতিরোধী, বৈদ্যুতিকভাবে অন্তরক, স্বচ্ছ। সুতরাং, এগুলি চশমার কিছু ভাল বৈশিষ্ট্য, সিরামিকগুলিতে আপনার যা আছে তার সাথে খুব মিল রয়েছে, তবে সেগুলিভঙ্গুরও। সুতরাং, এটি আবার চশমার সমস্যা।

(স্লাইড সময় দেখুন: ১৪:৫০)

পলিমারের ঘনত্ব কম; এগুলি হালকা কারণ তারা কার্বন, নাইট্রোজেন, অক্সিজেন এবং হাইড্রোজেনের মতো হালকা উপাদান দিয়ে তৈরি। ছাঁচের মতো প্রক্রিয়াগুলি সহজেই তাদের আকার দিতে পারে, এবং তাদের ইউনিট ওজন প্রতি উচ্চ শক্তি রয়েছে। সুতরাং, যেমন, তাদের শক্তি খুব বেশি নয়, তবে আপনি যদি ঘনত্বের দৃষ্টিভঙ্গি দেখেন তবে তারা খুব শক্তিশালী। তাদের শক্ত হওয়ার অভাব রয়েছে, যার অর্থ তাদের কম স্থিতিস্থাপক মডুলাস রয়েছে, তবে তারা খুব নমনীয়, আপনি বড় স্ট্রেইনগুলিতে প্লাস্টিকের কাজ করতে পারেন। সুতরাং, তারা বড় স্ট্রেইন সহ্য করতে পারে। যাইহোক, তাদের বৈশিষ্ট্য তাপমাত্রার প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল, কারণ তারা তাপমাত্রার সাথে নরম হয়, তাদের গলনাঙ্ক কম হয়। সুতরাং, প্লাস্টিক সাধারণত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ব্যবহৃত হয় না, যেখানেই আপনাকে উচ্চ তাপমাত্রার উপাদান সাপেক্ষে। সুতরাং, প্লাস্টিক সাধারণত 50 বা 100 এর কম তাপমাত্রার জন্য উপযুক্ত ^ওপলিমারের ধরণের উপর নির্ভর করে সি।

এলাস্টমার পলিমারের চাচাতো ভাই। এটি শক্ত হওয়ার অভাব রয়েছে, এবং এটিধাতুর চেয়ে কয়েকগুণ কম মডুলাস রয়েছে, মূলত রাবার, প্রসারিত হওয়ার পরে এটির আকৃতি ধরে রাখার এই দুর্দান্ত ক্ষমতা রয়েছে, আপনি রাবার বা ইলাস্টমারকে খুব বড় স্ট্রেইন সরবরাহ করতে পারেন। উপরন্তু, তারা তুলনামূলকভাবে শক্তিশালী এবং পলিমার তুলনায় শক্ত। সুতরাং, একই ধরণের অ্যাপ্লিকেশন যেখানেই আপনার একটি শক্তিশালী পলিমারের প্রয়োজন হয়, আপনি ইলাস্টমার ব্যবহার করেন। যাইহোক, পলিমার এবং ইলাস্টমারের মধ্যে একটি পার্থক্য হ'ল, পলিমারগুলি গলে যাওয়া এবং পুনরায় ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে ইলাস্টমারকে গলিয়ে দেওয়া যায় না। সুতরাং, সাধারণত, একটি ইলাস্টমার পচে যায় যেখানে, পলিমার পচে যায় না।

(স্লাইড সময় দেখুন: ১৬:৩৪)

এবং তারপরে আমরা ধাতু এবং হাইব্রিডগুলিতে আসি, ধাতুগুলি তারা খুব শক্ত, তাদের উচ্চ ফ্র্যাকচার বলিষ্ঠতা রয়েছে, এটি কে নামে একটি পরামিতি_আইসি, যা ফ্র্যাকচার বলিষ্ঠতার প্রতিনিধি। তারা উচ্চ শক্ততা, উচ্চ স্থিতিস্থাপক মডুলাস, গঠন এবং প্রক্রিয়াকরণের উপর নির্ভর করে খুব ডাক্টাইল আছে। ধাতুটি কী তৈরি বা এটি লোহা-ভিত্তিক, অ্যালুমিনিয়াম-ভিত্তিক, তামা-ভিত্তিক বা নিকেল-ভিত্তিক কিনা? তারা আপনাকে শক্তি দিতে পারে, যা রচনা এবং প্রক্রিয়াকরণের উপর নির্ভর করে 50 এমপিএ থেকে 1000 এমপিএ পর্যন্ত অত্যন্ত পরিবর্তিত। সুতরাং, একটি ধাতু থাকা খুব ভাল কারণ আপনি যা চান তার উপর নির্ভর করে আপনি এর সম্পত্তি প্রকৌশলী করতে পারেন - গঠন এবং প্রক্রিয়াকরণের শর্তগুলি পরিবর্তন করে এবং যা বৈচিত্র্যময় হতে পারে তার উপর নির্ভর করে। এগুলি সাধারণত তাপীয় এবং বৈদ্যুতিকভাবে পরিবাহী; এই কারণেই এগুলি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে আপনার উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং উচ্চ তাপ ীয় পরিবাহিতা প্রয়োজন। তবে অধিকাংশ ধাতু প্রতিক্রিয়াশীল; তারা অক্সিডাইজ করার প্রবণতা রাখে, অথবা তারা পরিবেশের সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায়, এবং এই কারণেই বেশিরভাগ ধাতুর ক্ষয় প্রতিরোধ কম থাকে।

সুতরাং, যেখানেই সেই বায়ুমণ্ডল আক্রমণাত্মক, একটি ক্ষারীয় পরিবেশ বা আপনার স্লেজ রয়েছে, আপনি সেগুলি ধাতু থেকে তৈরি করতে পারবেন না কারণ তারা সময়ের একটি ফাংশন হিসাবে ক্ষয় হবে। সুতরাং, এটি ধাতুর একটি ত্রুটি। এবং তারপরে আমাদের হাইব্রিড আছে, ধাতু সম্পর্কে আরেকটি জিনিস সাধারণত ভারী, অ্যালুমিনিয়াম ছাড়া, টাইটানিয়াম বেশিরভাগ ধাতু ভারী হয়। লোহার ঘনত্ব প্রায় 8, এবং সোনা খুব ভারী, রূপাও ভারী, নিকেল ভারী, এই সমস্ত ধাতু বা বেশিরভাগ ইঞ্জিনিয়ারিং ধাতু যা আমি বলছি ভারী হওয়ার প্রবণতা রয়েছে। তামা, অ্যালুমিনিয়াম, টাইটানিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম ছাড়া বেশিরভাগ ইঞ্জিনিয়ারিং ধাতু ভারী হওয়ার প্রবণতা রয়েছে, এবং ধাতুগুলি সাধারণত একবার আপনি তৈরি করার পরে গলে যাওয়ার পথ দিয়ে তৈরি করা হয়।

তারপরে আমাদের হাইব্রিড রয়েছে, যা ব্যয়বহুল হওয়ার প্রবণতা রয়েছে কারণ আপনাকে বিভিন্ন শ্রেণীর উপকরণ মিশ্রিত করে সেগুলি একটি নির্দিষ্ট পদ্ধতিতে প্রক্রিয়া করতে হবে। যেহেতু আপনি বিভিন্ন উপকরণ ব্যবহার করেন, তারা আকার এবং যোগদান খুব সহজ নয় কারণ ধাতু বিভিন্ন যোগদান বৈশিষ্ট্য সিরামিক আছে, বিভিন্ন যোগদান বৈশিষ্ট্য আছে, পলিমার বিভিন্ন যোগদান বৈশিষ্ট্য আছে, এবং তারা সব প্রক্রিয়া বিভিন্ন তাপমাত্রা ফলে এটা খুব কঠিন কম্পোজিট থেকে পলিমার থেকে একটি ভাল আকৃতি তৈরি করা এবং তাদের যোগদান. সুতরাং, হাইব্রিডের ক্ষেত্রে প্রক্রিয়াকরণ কিছুটা কঠিন। যাইহোক, আপনি উপকরণ সংমিশ্রণ উপর নির্ভরশীল খুব ভাল বৈশিষ্ট্য অর্জন করতে পারেন. উদাহরণস্বরূপ, একটি টেনিস র ্যাকেটে, টেনিস র ্যাকেটে আপনার কী প্রয়োজন? এটা হালকা হওয়া উচিত; এটি শক্তিশালী হওয়া উচিত, এবং এটি ফলন করা উচিত নয়। সুতরাং, যখন টেনিস র ্যাকেট আঘাত করে, তখন স্থায়ীভাবে না জানিয়ে বা ভেঙে না দিয়ে এটি কিছুটা নমনীয় করতে সক্ষম হওয়া উচিত। সুতরাং, এটি একটি কম্পোজিট তৈরি করে অর্জন করা হয়, যা আমাদের পলিমার কার্বন কম্পোজিট বলা যাক।

সুতরাং, আপনি কী মিশ্রিত করেন এবং আপনি কীভাবে মিশ্রিত করেন এবং উপকরণগুলির আকার এবং আকার কী তার উপর নির্ভর করে, আপনি তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যাপকভাবে দর্জি করতে পারেন। সুতরাং, তারা সাধারণত আপনাকে উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি বা মডুলাস দেয়, যা মূলত মোটরগাড়ি এবং বিমান অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রয়োজন। সুতরাং, এগুলি উপকরণগুলির কিছু উদাহরণ।

(স্লাইড সময় দেখুন: 20:05)

এখন আসুন আমরা দেখি কোন উপকরণগুলি গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে, অথবা আপনি কীভাবে সেগুলি প্রকৌশল করতে পারেন? সুতরাং, এটিকে উপকরণ টেট্রাহেড্রন বলা হয়, যা চারটি অংশ নিয়ে গঠিত, একটি উপকরণের কাঠামো, এবং এটি কী? এই বিশেষ বক্তৃতা সিরিজটি কাঠামো সম্পর্কে, তবে একটি কাঠামো একটি খুব বিস্তৃত অর্থ; কাঠামোর বিভিন্ন অর্থ রয়েছে। তারপর দ্বিতীয় বৈশিষ্ট্য, যেমন যান্ত্রিক সম্পত্তি, তাপসম্পত্তি, বৈদ্যুতিন সম্পত্তি, অপটিক্যাল সম্পত্তি ইত্যাদি। তৃতীয়টি হ'ল প্রক্রিয়াকরণ, আপনি কীভাবে একটি উপাদান তৈরি করবেন, কীভাবে আপনি উপাদানটি প্রক্রিয়া করবেন এটিকে একটি নির্দিষ্ট আকার এবং আকারে আনতে যা আপনি চান এবং তারপরে কর্মক্ষমতা। কর্মক্ষমতা কাঠামোগত অ্যাপ্লিকেশন, বৈদ্যুতিন অ্যাপ্লিকেশন ইত্যাদির মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে সম্পর্কিত।

সুতরাং, তারা বিভিন্ন উপকরণ ব্যবহার করে, যার খুব আলাদা বৈশিষ্ট্য এবং বিভিন্ন কার্যকারিতা রয়েছে। তাহলে, আপনি কীভাবে তাদের তৈরি করবেন? বিভিন্ন পদ্ধতি আছে যার মাধ্যমে আপনি উপকরণ তৈরি করতে পারেন, যেমন পাউডার প্রক্রিয়াকরণ, আপনি পাউডার থেকে শুরু করতে পারেন এবং তারপরে একটি নির্দিষ্ট উপাদান তৈরি করতে পারেন, অথবা আপনি গলে যাওয়ার পথ দিয়ে শুরু করতে পারেন, যা ঢালাই করতে হবে। ঢালাই করার পরে, আপনি রোলিং মত আরো কিছু যান্ত্রিক চিকিত্সা প্রদান করতে পারেন। উপাদানউপর নির্ভর করে, প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি বিভিন্ন উপলব্ধ আছে.

এবং তারপরে আমাদের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য, চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য, তাপীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে। সুতরাং, প্রশ্ন টি হ'ল কীভাবে পরিমাপ করা যায় বা কীভাবে তাদের দর্জি করা যায়? এবং তারপরে আমাদের শেষে কাঠামো রয়েছে। একটি উপাদানের কাঠামো বিভিন্ন দাঁড়িপাল্লার দিকে দেখা হয়, এবং একটি হল ম্যাক্রো-কাঠামো। ম্যাক্রো-স্ট্রাকচার ঠিক খালি চোখে কিছু দেখার মতো। আপনি যদি এটিকে আরও কিছুটা বিশদে দেখতে চান যে বিভিন্ন স্তরগুলি কেমন, কোনও ছিদ্র আছে, কোনও ফাটল আছে, যা খালি চোখে দৃশ্যমান নয়, আপনি মাইক্রোস্ট্রাকচারের দিকে তাকান, তারপর আপনি মাইক্রোস্কোপে যান।

এবং আপনি যদি মাইক্রোস্ট্রাকচারের দিকে তাকিয়ে খুশি না হন, যদি আপনি কাঠামোটি আরও ভালভাবে বুঝতে চান, তবে আপনাকে পারমাণবিক কাঠামোতে যেতে হবে যার অর্থ আপনাকে সত্যিই খুব সূক্ষ্ম কৌশলে যেতে হবে, এবং তারপরে আপনাকে কিছু মডেলিংও করতে হবে, এবং যদি আপনি এমনকি পারমাণবিক কাঠামোটিও বুঝতে চান , বৈশিষ্ট্য, যা একটি উপাদান ের মধ্যে নির্গত হয় তারপর আপনি বৈদ্যুতিন কাঠামো দেখুন।

বৈদ্যুতিন কাঠামো সাধারণত একটি মডেলিং ভিত্তিক অনুশীলন। সুতরাং, একটি উপাদানের কাঠামো আপনি যে দৈর্ঘ্য স্কেলের কথা বলছেন তার উপর নির্ভর করে, এবং এটি একটি ম্যাক্রো-কাঠামো হতে পারে; এটি একটি মাইক্রোস্ট্রাকচার হতে পারে; এটি একটি পারমাণবিক কাঠামো, বৈদ্যুতিন কাঠামো হতে পারে। সুতরাং, আপনি দেখতে পারেন যে দৈর্ঘ্যের স্কেলগুলি হ্রাস পায় যখন আপনি ম্যাক্রো থেকে মাইক্রো থেকে পারমাণবিক থেকে বৈদ্যুতিন তে যান। এবং এটি উপকরণ, কাঠামো, প্রক্রিয়াকরণ, কর্মক্ষমতা এবং বৈশিষ্ট্যের এই চারটি বৈশিষ্ট্যের সংমিশ্রণ, যা একটি উপাদানের সম্ভাবনা নির্ধারণ করে।

সুতরাং, একটি প্রদত্ত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, আপনাকে বৈশিষ্ট্যগুলি অপ্টিমাইজ করতে হবে, এবং আপনাকে প্রক্রিয়াটি অপ্টিমাইজ করতে হবে, প্রক্রিয়াটি সহজ, সস্তা এবং তৈরি করা সহজ হতে হবে। বৈশিষ্ট্যগুলি অ্যাপ্লিকেশন অনুযায়ী হওয়া উচিত, এবং বৈশিষ্ট্যগুলি কাঠামো দ্বারা প্রভাবিত হয়; কাঠামো প্রক্রিয়াকরণ দ্বারা প্রভাবিত হয়।

(স্লাইড সময় দেখুন: ২৩:৫৭)

আজ বিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান এবং রসায়ন বোঝার সাথে, আমরা এই উপকরণগুলিকে বিভিন্ন শ্রেণীর ধাতু এবং খাদ, সিরামিক, প্লাস্টিক, পলিমার এবং ইলাস্টমারগুলিতে শ্রেণীবদ্ধ করতে পারি সেই বিভাগ এবং হাইব্রিড বা কম্পোজিটগুলিতে।

এখন, যে প্রশ্ন টি উত্থাপিত হয় তা হ'ল, এই চারজনের মধ্যে পার্থক্য কী? কেন আমরা এই চারটি বিভাগে উপকরণগুলিতে এগুলি শ্রেণীবদ্ধ করতে পারি? আমি আপনাকে একটি মৌলিক কারণ দেখিয়েছ কারণ বৈশিষ্ট্য। যাইহোক, বৈশিষ্ট্য ছাড়া আরও মৌলিক কিছু আছে, যা বন্ধন বৈশিষ্ট্য যা এই উপকরণ কাঠামো নির্ধারণ করে।

(স্লাইড সময় দেখুন: ২৫:১৮)

আমরা বন্ধন নিয়ে আলোচনায় যাওয়ার আগে, আমি আপনাকে দেখাব কীভাবে উপকরণগুলির কাঠামো গুরুত্বপূর্ণ। সুতরাং, এটি বিভিন্ন দৈর্ঘ্যের স্কেলে উপকরণগুলির কাঠামো। কাঠামোটি খালি চোখে দৃশ্যমান, যাকে ম্যাক্রো-স্ট্রাকচার বলা হয়, যার অর্থ দৈর্ঘ্যের স্কেলগুলি যা মানুষের চোখের রেজোলিউশনের বাইরে। মাইক্রোস্কোপটি একটি অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ হতে পারে; এটি একটি স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ হতে পারে, যা আপনাকে মাইক্রন এবং কয়েকশো ন্যানোমিটারপর্যন্ত জিনিসগুলি সমাধান করতে সহায়তা করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, এগুলি একটি নির্দিষ্ট ফ্যাশনের ভিতরে সারিবদ্ধ তন্তু বা ছিদ্র, যা এখানে একটি দৈর্ঘ্য স্কেলের কারণে খালি চোখে দৃশ্যমান নয়। সুতরাং, এখানে এই দৈর্ঘ্যের স্কেলটি কয়েকটি মাইক্রন বা সাবমাইক্রন হতে পারে। এটি চোখ দ্বারা সমাধানযোগ্য নয়, এবং তারপরে আপনাকে এটি রাখতে হবে। সুতরাং, আমরা কয়েকশো মাইক্রোমিটার বলার চেয়ে কম, আপনি এটিকে ম্যাক্রো বলবেন। আপনি যদি বিশদের একটি উচ্চতর স্তরে যেতে চান, এবং তারপরে আপনি ন্যানোস্কেল বা পারমাণবিক স্তরে আরও বেশি উপাদানের জন্য কাঠামোটি দেখতে পারেন। সুতরাং, এখানে এটি একটি উপাদানের ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ চিত্র, আপনি দেখতে পারেন যে আপনি 0.5 এনএম পর্যন্ত জিনিসগুলি সমাধান করতে পারেন, যে স্কেল বারটি আপনি দেখতে পাচ্ছেন তা প্রায় 10 এনএম। সুতরাং, আপনি এক ন্যানোমিটারের অর্ধেক পর্যন্ত জিনিসগুলি সমাধান করতে পারেন। সুতরাং, সঠিক সাবধানে ইমেজিং দ্বারা এটিকে ন্যানো বা পারমাণবিক কাঠামো বলা হয়। আপনি একটি উপাদানে পারমাণবিক বিন্যাস টি নীচে দেখার চেষ্টা করতে পারেন। উপরন্তু, আপনি যদি এটি আরও ভালভাবে বুঝতে চান, তাহলে আপনাকে তা করতে হবে যাকে আমরা পারমাণবিক সিমুলেশন বলি, যা আপনাকে উপকরণগুলির পারমাণবিক কাঠামো সম্পর্কে বলে।

এখন, এগুলি পারমাণবিক কাঠামো, যা পারমাণবিক স্তরে যেতে পারে, আসুন আমরা বৈদ্যুতিন বলি, এবং এগুলি। সুতরাং, এটি টিইএম দ্বারা করা হয়েছিল। আপনি যদি 1এনএম-এর নীচে যেতে চান তবে আপনি মাইক্রোস্কোপি করতে পারবেন না, এবং আপনাকে সিমুলেশন করতে হবে। সুতরাং, এটি সিমুলেশন বা মডেলিং দ্বারা।

সুতরাং, এই কাঠামোর চারটি স্তর, যা একটি উপাদানে উপস্থিত, এবং এই কাঠামোগুলি বোঝা খুব গুরুত্বপূর্ণ কারণ কীভাবে কাঠামোগুলি তৈরি করা হয় যা বিভিন্ন জিনিসের বন্টন কী? বিভিন্ন জিনিসের আকার কত? তাদের রূপতত্ত্ব কি? তারা কীভাবে অভিমুখী এবং অন্যান্য বিভিন্ন জিনিস? তারা একটি উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলি কী তা নির্ধারণ করবে, এবং সেই বৈশিষ্ট্যগুলি একটি নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রযোজ্যতা নির্ধারণ করবে, এবং মূলত, প্রক্রিয়াকরণ এই কাঠামোটি নিয়ন্ত্রণ করে।

সুতরাং, এই কারণেই আমি আপনাকে টেট্রাহেড্রন দেখিয়েছিলাম, যা খুব গুরুত্বপূর্ণ। সুতরাং, পরবর্তী বক্তৃতায়, আমরা এখন উপকরণের বন্ধন সম্পর্কে কথা বলব যাতে বন্ধনটি কী এবং সেই নির্দিষ্ট বন্ধনটি কীভাবে আমরা করেছি এমন উপকরণগুলির শ্রেণীবিন্যাসের সাথে সম্পর্কিত সে সম্পর্কে কিছুটা ধারণা থাকতে হবে। তারপরে আমরা কোর্সে এগিয়ে যাব, কাঠামোগুলি অধ্যয়নের ক্ষেত্রে, আমরা প্রথমে ক্ষুদ্রতম স্কেল থেকে শুরু করব এবং তারপরে পরে বৃহত্তম স্কেলে যাব।

ধন্যবাদ।